高中化学原电池课件
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A．a＞b＞c＞d
D．b＞d＞c＞a
B．a＞c＞d＞b
方法点拨：
原电池原理的应用 1、加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率大。 2、比较金属活动性强弱 两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极 的金属活泼性强 3、用于金属的保护，及金属腐蚀快慢比较 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有 防护措施的腐蚀 4.比较离子的氧化性强弱
思考？？
分析以下三个装置分别有何现象?请加以解释
造成的主要原因：
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一
段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片 表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面 进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外 输出的电流强度减弱。
析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，
三、原电池的设计：
课堂练习：
(2007年高考海南化学卷) 依据氧化还原反 应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s) 设计的原电池如图所示。 电流计
A
请回答下列问题： (或Cu)； (1)电极X的材料是铜 ________ AgNO 电解质溶液Y是 ___________ 3溶液 ； CuSO4溶液 (2)银电极为电池的________ 极， 正 Ag＋＋e－ → Ag 发生的电极反应为_________________ X电极上发生的电极反应为 － → Cu2＋ Cu -2e ____________________________； 负(Cu) 电极流向 (3)外电路中的电子是从_______ 正 (Ag) 电极。 ________
练习:下列装置中，能组成原电池的是:( D、E
)
(A)
Biblioteka Baidu
(B) 酒精
(C) 稀H2SO4
(D) 稀H2SO4
(E)
(F)
一、原电池的形成条件
（1）能自发地发生的氧化还原反应：
（2）两导体作电极： ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。 ②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）
（1）两次操作过程中指针为什么会发生偏转? 答： 因为两次操作均发生原电池反应，所以微安表会发生偏转 。 （2）两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反? 答： 。 两次操作电极相反、电子流向相反因而指针偏转方向相反 （3）（Ⅰ）操作过程中 C1棒上发生的反应 为 。 （4）（Ⅱ）操作过程中 C2棒上发生的反应 2I——2e—==I2 为 。
课堂练习：
下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快 到慢的顺序为（ C ）
A.②①③④ C.④②①③
B.④③①② D.③②④①
课堂练习： 已知反应AsO42-+2I-+2H+ AsO32-+I2+H2O是可逆反应．设计 如图装置，进行下述操作：
（Ⅰ）向（B）烧杯 中逐滴加入浓盐酸， 发现微安培表指针 偏转； （Ⅱ）若改往（B）烧杯 中滴加40％NaOH溶液， 发现微安培表指针向前述 相反方向偏转．试回答：
X
盐桥
Ag
Y
四、原电池原理的应用
例题4、把a、b、c、d四块金属片浸 入稀硫酸中，用导线两两相连可以组 成几个原电池。若a、b 相连时a为 负极；c、d相连时电流由d到c；a、 c相连时c极上产生大量气泡；b、d 相连时b上 有大量气泡产生，则四种 金属的活动性顺序由强到弱为 （ B） C．c＞a＞b＞d
A.正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出
高考动向：
1.原电池的概念、构成及两极判断 2.原电池的电极反应式的书写与正 误判断 3.设计电池，探索新的化学电源 4.原电池原理的应用
定义：
化学能转化为电能的装置为原电池。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应 均可设计成原电池；
人教版选修四
原电池
考纲要求
1.掌握原电池的形成条件，理解原电 池的工作原理； 2.能够正确地判断原电池的两极，能 够正确地书写电极反应及总反应; 3.了解常见化学电源的种类及特点， 能够认识和书写几种新型电池的电极 及电极反应。
高考回顾
(2007年高考全国理综卷)在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片 和铜片，下列叙述正确的是 ( D )
二、电极方程式的书写
根据方程式写出电极反应： 1.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 2.Fe+2FeCl3=3FeCl2 3.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 4.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 5.CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 6.H2+O2=H2O(中性溶液）
原电池的工作原理
外电路 失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
2H++2e- =H2↑
阳离子
阳离子 电解质
溶液
盐桥
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：2H++2e- =H ↑ （还原反应） 2 反 +=Zn2++H ↑ (离子方程式） Zn+2H 总反应： 应 2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）
（3）电解质溶液：
(4)形成闭合回路。 （两电极用导线连接，或接触。）
下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
A √
H2SO4
√
Zn Cu
B
Fe
Cu
C
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
D √
NaCl溶液
H2SO4
H 2 SO 4
Fe Cu
Zn
Zn
Cu
E √
CuSO Cu 2SO 44
F
酒精
M
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
方法点拨：
原电池电极反应式的书写技巧 (1)先确定原电池的正负极，在两极的反应物质上 标出相同数目的电子得失； (2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的 阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的 阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物为 O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写 入正极反应式中，且O2生成OH—，若电解质溶液 为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成 H2O (3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应，若 能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写 出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式；
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个 单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出 原电池的示意图，并写出电极反应。
参考答案
(-)
G
(+)
G
Zn
Pt
Zn
(-)
盐桥
(+)
C
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
改进后的装置为什么能够持续、稳定的产 生电流？盐桥在此的作用是什么？ 参考教材得出结论
盐桥成分，作用及离子流向?
盐桥成分：含琼胶的KCl饱和溶液
盐桥的作用： (1)使整个装置构成闭合回路。
(2)使两溶液保持电中性（平衡电荷）。
方法点拨：
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。 1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分 别做原电池的负极和正极。 2、确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极， 如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发 生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。 3、确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液 4、构成闭合回路
AsO32— + 2OH—+ 2e—==AsO42— + H2O
写出下列原电池的电极反应
D．b＞d＞c＞a
B．a＞c＞d＞b
方法点拨：
原电池原理的应用 1、加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率大。 2、比较金属活动性强弱 两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极 的金属活泼性强 3、用于金属的保护，及金属腐蚀快慢比较 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有 防护措施的腐蚀 4.比较离子的氧化性强弱
思考？？
分析以下三个装置分别有何现象?请加以解释
造成的主要原因：
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一
段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片 表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面 进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外 输出的电流强度减弱。
析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，
三、原电池的设计：
课堂练习：
(2007年高考海南化学卷) 依据氧化还原反 应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s) 设计的原电池如图所示。 电流计
A
请回答下列问题： (或Cu)； (1)电极X的材料是铜 ________ AgNO 电解质溶液Y是 ___________ 3溶液 ； CuSO4溶液 (2)银电极为电池的________ 极， 正 Ag＋＋e－ → Ag 发生的电极反应为_________________ X电极上发生的电极反应为 － → Cu2＋ Cu -2e ____________________________； 负(Cu) 电极流向 (3)外电路中的电子是从_______ 正 (Ag) 电极。 ________
练习:下列装置中，能组成原电池的是:( D、E
)
(A)
Biblioteka Baidu
(B) 酒精
(C) 稀H2SO4
(D) 稀H2SO4
(E)
(F)
一、原电池的形成条件
（1）能自发地发生的氧化还原反应：
（2）两导体作电极： ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。 ②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）
（1）两次操作过程中指针为什么会发生偏转? 答： 因为两次操作均发生原电池反应，所以微安表会发生偏转 。 （2）两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反? 答： 。 两次操作电极相反、电子流向相反因而指针偏转方向相反 （3）（Ⅰ）操作过程中 C1棒上发生的反应 为 。 （4）（Ⅱ）操作过程中 C2棒上发生的反应 2I——2e—==I2 为 。
课堂练习：
下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快 到慢的顺序为（ C ）
A.②①③④ C.④②①③
B.④③①② D.③②④①
课堂练习： 已知反应AsO42-+2I-+2H+ AsO32-+I2+H2O是可逆反应．设计 如图装置，进行下述操作：
（Ⅰ）向（B）烧杯 中逐滴加入浓盐酸， 发现微安培表指针 偏转； （Ⅱ）若改往（B）烧杯 中滴加40％NaOH溶液， 发现微安培表指针向前述 相反方向偏转．试回答：
X
盐桥
Ag
Y
四、原电池原理的应用
例题4、把a、b、c、d四块金属片浸 入稀硫酸中，用导线两两相连可以组 成几个原电池。若a、b 相连时a为 负极；c、d相连时电流由d到c；a、 c相连时c极上产生大量气泡；b、d 相连时b上 有大量气泡产生，则四种 金属的活动性顺序由强到弱为 （ B） C．c＞a＞b＞d
A.正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出
高考动向：
1.原电池的概念、构成及两极判断 2.原电池的电极反应式的书写与正 误判断 3.设计电池，探索新的化学电源 4.原电池原理的应用
定义：
化学能转化为电能的装置为原电池。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应 均可设计成原电池；
人教版选修四
原电池
考纲要求
1.掌握原电池的形成条件，理解原电 池的工作原理； 2.能够正确地判断原电池的两极，能 够正确地书写电极反应及总反应; 3.了解常见化学电源的种类及特点， 能够认识和书写几种新型电池的电极 及电极反应。
高考回顾
(2007年高考全国理综卷)在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片 和铜片，下列叙述正确的是 ( D )
二、电极方程式的书写
根据方程式写出电极反应： 1.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 2.Fe+2FeCl3=3FeCl2 3.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 4.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 5.CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 6.H2+O2=H2O(中性溶液）
原电池的工作原理
外电路 失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
2H++2e- =H2↑
阳离子
阳离子 电解质
溶液
盐桥
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：2H++2e- =H ↑ （还原反应） 2 反 +=Zn2++H ↑ (离子方程式） Zn+2H 总反应： 应 2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）
（3）电解质溶液：
(4)形成闭合回路。 （两电极用导线连接，或接触。）
下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
A √
H2SO4
√
Zn Cu
B
Fe
Cu
C
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
D √
NaCl溶液
H2SO4
H 2 SO 4
Fe Cu
Zn
Zn
Cu
E √
CuSO Cu 2SO 44
F
酒精
M
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
方法点拨：
原电池电极反应式的书写技巧 (1)先确定原电池的正负极，在两极的反应物质上 标出相同数目的电子得失； (2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的 阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的 阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物为 O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写 入正极反应式中，且O2生成OH—，若电解质溶液 为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成 H2O (3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应，若 能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写 出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式；
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个 单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出 原电池的示意图，并写出电极反应。
参考答案
(-)
G
(+)
G
Zn
Pt
Zn
(-)
盐桥
(+)
C
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
改进后的装置为什么能够持续、稳定的产 生电流？盐桥在此的作用是什么？ 参考教材得出结论
盐桥成分，作用及离子流向?
盐桥成分：含琼胶的KCl饱和溶液
盐桥的作用： (1)使整个装置构成闭合回路。
(2)使两溶液保持电中性（平衡电荷）。
方法点拨：
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。 1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分 别做原电池的负极和正极。 2、确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极， 如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发 生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。 3、确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液 4、构成闭合回路
AsO32— + 2OH—+ 2e—==AsO42— + H2O
写出下列原电池的电极反应